CN1069128C - 重力回水二次喷射喷雾推进通风冷却塔 - Google Patents

重力回水二次喷射喷雾推进通风冷却塔 Download PDF

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Abstract

一种新型喷雾推进通风冷却塔。塔内中、下部设一个以上(含一个)上喷型喷雾推进雾化装置(也可采用置于顶部的下喷型和横喷型),其外装进风筒、淋水筛板进行一次喷射使循环水降温。在塔内壁装积水槽并顺次连通重力回水管、喷水管、低压喷嘴对回流水进行二次喷射降温。使水流势能得到充分利用。在实现低压大流量,大口径、大气水比的喷雾通风基础上,进一步提高塔的温降,减小淋水噪音,增大淋水密度,降低塔的造价,使喷雾通风冷却塔达到了优异性能。

Description

重力回水二次喷射喷雾推进通风冷却塔
一种喷雾推进通风冷却塔,以空气为冷却介质,用低压液力驱动喷雾推进雾化装置实现喷雾通风冷却循环热水。属无填料、无电力风机的强制通风冷却塔。用于电力、冶金、石化、轻纺、制冷等部门。
现有的填料、电力风机型强制通风冷却塔存在风机电耗大、噪音大、易损坏;填料易填塞、冷效不稳定、飘水多、维护难等问题。国内外致力于风机和填料进以及原理上的改进。喷射式冷却塔利用压力喷头将热水雾化、引射冷风使两者热交换,实现热水降温(见日本专利特公昭55-14356和55-17316)。但从原理上讲,用水雾引射冷风的引射系数难以达到国际温降标准要求的气水比,因而降温效果较差。且存在工作水压两、能耗大、喷口直径小易堵塞等缺点。
中国发明专利“喷雾推进雾化装置”(ZL90106170.0)利用超重力场的离心增压原理实现低压大口径,大流量的喷雾,使液力风机气水比达0.8~1.20。从而为喷雾通风冷却提供一种新型射流元件。中国发明专利“喷雾推进通风冷却塔”(ZL90106174.0)装设此射流元件,实现了低压喷雾推进强制通风冷却,并以此对现有冷却塔进行改造。但在使用中存在喷雾装置间的相互干扰,热风回流、淋水不均、水声大、壁流严重等问题。中国专利“新型喷雾推进通风冷却塔”(ZL96233273.9)在上述专利基础上增设了进风筒、淋水筛板等使性能得以改善。目前,还存在壁流、淋水不均、嗓音大等缺点。
本发明的目的是进一步完善上述发明,提供一种利用重力回水进行二次喷射的喷雾推进通风冷却塔。它将回落水的势能充分利用,进一步增强了气水之间的传热传质效果,提高了气水比,使降温效果更加理想,同时还克服了壁流的影响,降低了淋水嗓音,使水滴分布更加均匀,淋水密度增大,降低了的造价。
本发明的目的用如下方式实现。
第一种重力回水二次喷射喷雾通风冷却塔,它用于塔身低的小型塔和民用塔。具有塔体7及支撑其下的塔架2、塔内有进水管3、积水盘1及回定其底部且水路连通的出水管16,塔壁开有一次进风道14,塔顶有出风筒9和收水器8。其特征是塔内设置一个以上(含一个)与进水管(3)相连的上喷型喷雾推进雾化装置6,且每个装置置于一个底面风口与下方一次进风道14风路连通的进风筒5内,进风筒外侧设淋水筛板4,两者用连接件为连为一体,并固定于塔体上。塔体7内壁设开有流水孔的积水槽10,下部积水盘1上方设一根以上(含一根)周向喷水管15,并设竖直的一根以上(含一根)的重力回水管11将积水槽10的流水孔与喷水管连通。喷水管上装一个以上上喷低压水喷嘴13,积水槽与塔壁间,回水管与流水孔间均设有防漏密封。水喷嘴13喷射方向正对进风筒5的进风口。淋水筛板上方塔体侧壁开设二次进风道12。
第二种重力回水二次喷射喷雾推进通风冷却塔,适用于高塔体的塔。其结构除以下差别以外,其余与上述第一种冷却塔完全相同;①在塔中心的喷雾装置6的淋水筛板4下方增设集气罩19,在该集气罩下方的喷水管15上装一个以上的上喷低压水喷嘴或低压喷雾推进雾化装置18,其喷雾方向正对集气罩。淋水筛板上方塔体侧壁可开设二次进风道12。集气罩采用圆锥形或圆柱形或方形。还可将上述淋水筛板4取消,该处设为积水槽,再顺次装回水管、喷射管、喷嘴,实行多次重力回水喷射。结构详细描述如下:一种重力回水喷雾推进通风冷却塔,具有塔体(7)及支撑其下的塔架(2),塔内有进水管(3),积水盘(1)及固定其底部且水路连通的出水管(16);塔壁开有一次进风道(14);塔顶设出风筒(9)和吸水器(8),其特征是塔内设一个以上(含一个)与进水管3相连的上喷型喷雾推进雾化装置6,在它下方增设集气罩(19),在装置6外侧和塔壁间设开有流水孔的积水槽10,下部积水盘1上方设一根以上(含一根)周向喷水管15,并设竖直的一根以上(含一根)的重力回水管11将流水孔和喷水管连通,喷水管上装一个以上上喷低压水喷嘴13,积水槽与塔壁间,回水管与流水孔间的设有密封。
第三种重力回水二次喷射喷雾推进通风冷却塔。适用于温降要求低,塔体要求矮的冷却塔。它具有塔体7及支撑其下的塔架2,塔内有进水管3、积水盘1及回定其底部且水路连通的出水管16,塔壁开有进风道14、塔顶设出风筒9、收水器8,其特征是在出风筒9内设一个以上(含一个)的与进水管3相连的下喷型喷雾推进雾化装置6,并在塔中部设淋水筛板4;塔体7内壁设开有流水孔的积水槽10,下部积水盘1上方设一根以上(含一根)周向喷水管15,并设竖直的一根以上(含一根)的重力回水管(11)将流水孔与喷水管连通,喷水管上装一个以上的上喷低压水喷嘴13积水槽与塔壁间、回水管与流水孔间均设有密封。
上述第一、经二、第三种冷却塔的淋水筛板4采用带孔筛板或筛网。
第四种重力回水二次喷射喷雾推进通风适用于大中型横流塔,它具有塔体7及支撑其下的塔架4,塔内有进水管3,积水盘1及固定其底部且水路连通的出水管16,塔壁开进风道14,塔顶设出风筒9,其特征是在塔内设一层以上(含一层)一个以上的与进水管3相连的横向喷雾推进雾化装置6,装置6置于塔体7与开有流水孔的积水槽10间的进风道14中;下部积水盘1上方设一根以上(含一根)周向喷水管15,并设竖直的一根以上(含一根)的重力回水管11将流水孔与喷水管连通;喷水管15上装一个以上上喷低压喷雾装置18或水喷嘴,喷雾装置18外可装进风筒5;回水管11与流水孔间设有密封。进风道14的出口处可设置收水器20。
上述第一、第二、第四种冷却塔的进风筒5采用圆柱形或圆锥形。
上述第一、第二、第三、第四种冷却塔还有如下特征:①积水槽10采用分段条形或直解形或环形。②重力回水管11用作塔架2立柱,或与塔体壁连为一体。③喷水管15上段设喷射平衡阀17。此阀采用普通截止阀、闸阀或针形阀。④喷水管15采用分段的直管或连通的环形管。⑤低压水喷嘴13采用普通喷嘴或偏喷嘴或在喷水管15上开圆孔或条形孔喷水。
上述喷雾推进雾化装置6,18均为同一装置,即为中国发明专利名称“喷雾推进雾化装置”(专利号ZL90106170.0)。
附图说明:
图1本发明第一种冷却塔结构图
图2图1A-A剖视图
图3图1B-B剖视图
图4本发明第二种冷却塔结构图
图5图4C-C剖视图
图6本发明第三种冷却塔结构图
图7本发明第四种冷却塔结构图
实施例1(第一种型式、适于中小型玻璃钢塔)
见图1、图2、图3塔体7为方形壳体,且塔体7置于四面敞开的塔架2上面。顶部有出风筒9和收水器8,底部有积水盘1和出水管16,进水管3在塔的中央,设置一个喷雾推进雾化装置6装在进水管3上,两者用法兰连接。喷雾装置外部的圆柱形进风筒与淋水筛板4连为一体、固定于塔体7上。淋水筛板4下部为一次进风道14,其上部塔体壁开设二次进风道12。塔体7内壁设四方环形积水槽10(见图3),两者间有密封连接。下部积水盘1上方设由四根管组成连通的环形喷水管15,同时设置竖直的四根重力回水管11将上都积水槽10四角处开的的四个流水孔和下部喷水管15连通,喷水管16上共装12支上喷低压水喷嘴13和一支喷射平衡阀17(见图2)。重力回水管11与流水孔间装有防漏密封。水喷嘴13喷射方向正对进风筒5的进风口。在淋水筛板4仅在靠近进风筒5的圆环上和靠进风道处才设置流水孔。
实施例2  第二种型式适于高塔体逆流塔。
见图4、图5,实施例2与实施例1除如下差别外,其余完全相同:(1)进水管3上装五个喷雾推进雾化装置6(见图4);(2)下部喷水管15上用法兰连接装四个上喷喷雾推进雾化装置18(见图5),此处积水槽10与喷水管15间高差需在5米以上;(3)塔中心雾化装置6和淋水筛网4下方增设集气罩19。塔中心那个雾化装置用于抽吸重力回水二次喷射的湿热风,集气罩是将此湿热风与一次进风道14进入的冷风隔离。湿热风喷射方向正对集气罩19。
实施例3  第三种型式,适于温降要求不高,低矮的冷却塔。
见图6,实施例3与实施例1除如下差别外,其余完全相同:(1)一个喷雾推进雾化装置6采用下喷形式置于出风筒9内;(2)取消进风筒5;(3)淋水筛板4与雾化装置6分离装于塔的中部;(4)不设置二次进风道12。
实施例4  第四种型式适于塔体高大的横流塔。
见图7,它与实施例1(见图1)不同之处:(1)上部的一次喷射的喷雾推进雾化装置6,横向喷射,且置于塔体7顶部与积水槽10间的进风道14入口处,在进风道14出口处装收水器20。取消了图1雾化装置6外部的进风筒5和淋水筛板4。(2)积水槽10采用盘状环形,将上、下层一、二次喷射的风道隔离,使之不产生重叠。(3)水从进水管3进入,经装置6喷雾降温后,热水全部被积水槽10收集,再经回水管、喷水管、雾化装置18进行二次喷射降温。雾化装置18外装有进风筒5。(4)装置6采用两个,装置18采用5个。(5)重力回水管11采用内斜方向布置。
工作过程:(1)低压热水由进水管流入喷雾推进雾化装置,经旋转喷头以雾状形式喷出,在喷雾流的反作用力的作用下,喷头和风叶旋转。喷头旋转产生的超重离心力使水流增压,高速旋转,从进风道抽人大量冷风。冷风与热水以雾状的形式进行热交换,冷风增热增湿,带走循环水热量,经出风筒和收水器排出塔外,使循环热水第一次降温。(2)第一次喷射降温后的热水一部分经淋水筛板分散下落再次与冷风进行热交换降温,另一部分流入积水槽,经回水管流入下部的喷水管,在回水高差产生的重力势能的作用下,经低压喷嘴或雾化装置二次喷射降温。二次喷射的结果不仅充分利用了水能,而且由于二次喷射喷嘴与积水盘的高差小,就大大降低了淋水噪音。(3)在进风筒下部设置淋水筛板,具有淋水和隔离冷热风区避免热风回流双重作用。(4)二次引风道利用喷射作用吸入冷风。机械抽风与引射风叠加增大了气水比。
本发明的技术经济效果如下:
由于采用了以超重力场进行离心增压原理工作的喷雾推进雾化装置,实现了低压、大流量、大口径、大气水比的喷雾通风,由于采用了气液隔离、内风筒、筛板(网)淋水,二次进风,减小塔内进出风阻力以及重力回水二次喷射等多项技术,实现了节能、降温、降噪、降低成本等明显效果。实验表明当大气干球温度为37℃,湿球温度为27℃时,工作水压0.15Mpa,重力回水二次喷射喷雾推进通风冷却塔进水温度为40.3℃,出水温度为32℃,温降8.3℃比同一塔无重力回水二次喷射时多降2℃,噪音降低8db。由于具有多方面的优点,因此重力回水二次喷射喷雾推进通风冷却塔应当是现行冷却塔的换代产品。

Claims (15)

1.一种重力回水喷雾推进通风冷却塔,具有塔体(7)及支撑其下的塔架(2),塔内有进水管(3),积水盘(1)及固定其底部且水路连通的出水管(16);塔壁开有一次进风道(14);塔顶设出风筒(9)及吸水器(8),其特征是在塔内设置一个以上(含一个)的与进水管(3)相连的上喷型喷雾推进雾化装置(6),且每个装置置于底面风口与下方一次进风道(14)风路连通的进风筒(5)内,进风筒外侧设淋水筛板(4),两者用连接件连为一体,并固定于塔体(7)上;塔体(7)内壁设开有流水孔的积水槽(10),下部积水盘(1)上方设一根以上(含一根)周向喷水管(15),并设竖直的一根以上(含一根)的重力回水管(11)将流水孔与唢水管连通;喷水管上装一个以上上喷低压水喷嘴(13);积水槽与塔壁间,回水管与流水孔间均设有密封。
2.按权利要求1所述的冷却塔,其特征是在塔中心的喷雾推进雾化装置(6)和淋水筛板(4)的下方增设集气罩(19),在该集气罩下方喷水管(15)上装一个以上的上喷低水压喷嘴或低压喷雾推进雾化装置(18)。
3.按权利要求1或2所述冷却塔,其特征是淋水筛板(4)上方塔体(7)侧壁开设二次进风道(12)。
4.按权利要求2所述冷却塔,其特征是集气罩(19)采用圆锥形或圆柱形或方形。
5.一种重力回水喷雾推进通风冷却塔,具有塔体(7)及支撑其下的塔架(2),塔内有进水管(3),积水盘(1)及固定其底部且水路连通的出水管(16);塔壁开有一次进风道(14);塔顶设出风简(9)及吸水器(8),其特征是在塔内设置一个以上(含一个)的与进水管(3)相连的上喷型喷雾推进雾化装置(6),且每个装置置于底面风口与一次进风道(14)风路连通的进风筒(5)内,在它下方增设集气罩(19),在装置(6)外侧和塔壁间设开有流水孔的积水槽(10),下部积水盘(1)上方设一根以上(含一根)周向喷水管(15),并设竖直的一根以上(含一根)的重力回水管(11)将流水孔和喷水管连通,喷水管上装一个以上上喷低压水喷嘴(13),积水槽与塔壁间,回水管与流水孔间均设有密封。
6、一种重力回水喷雾推进通风冷却塔,具有塔体(7)及支撑其下的塔架(2),塔内有进水管(3),积水盘(1)及固定其底部且水路连通的出水管(16);塔壁开有一次进风道(14);塔顶设出风筒(9)及吸水器(8),其特征是在出风筒(9)内设一个以上(含一个)与进水管(3)相连的下喷型型喷雾推进雾化装置(6),并在塔中部设淋水筛板(4);塔体(7)内壁设开有流水孔的积水槽(10),下部积水盘(1)上方设一根以上(含一根)周向喷水管(15),并设竖直的一根以上(含一根)的重力回水管(11)将流水孔与喷水管连通,喷水管上装一个以上上喷低压水喷嘴(13);积水槽与塔壁间、回水管与流水孔间均设有密封。
7.按权利要求1或2或6所述冷却塔,其特征是淋水筛板(4)采用带孔筛板或筛网。
8.一种重力回水喷雾推进通风冷却塔,具有塔体(7)及支撑其下的塔架(2),塔内有进水管(3),积水盘(1)及固定其底部且水路连通的出水管(16);塔壁开有一次进风道(14);塔顶设出风筒(9)及吸水器(8),其特征是在塔内设一层以上(含一层)一个以上的与进水管相连的横向喷射的喷雾推进雾化装置(6),装置(6)置于塔体(7)与开有流水孔的积水槽(10)间的进风道(14)中;下部积水盘(1)上方设一根以上(含一根)周向喷水管(15),并设竖直的一根以上(含一根)的重力回水管(11)将流水孔与喷水管连通;喷水管(15)上装一个以上上喷低压水喷嘴(18),回水管(11)与流水孔间设有密封。
9.按权利要求8所述的冷却塔,在进风道(14)的出口处设收水器(20)。
10.按权利要求1或2或5或6或8所述冷却塔,其特征是进风筒(5)采用圆柱形或圆锥形。
11.按权利要求1或2或5或6或8所述的冷却塔,其特征是积水槽(10)采用分段条形或直角形或环形。
12.按权利要求1或2或5或6或8所述冷却塔,其特征是重力回水管(11)用作塔架(2)立柱,或与塔体壁连为一体。
13.按权利要求1或2或5或6或8所述冷却塔,其特征是喷水管(15)上装设喷射平衡阀(17),采用普通截止阀、闸阀或针形阀。
14.按权利要求1或2或5或6或8所述冷却塔,其特征是,喷水管(15)采用分段的直管或连通的环形管。
15.按权利要求1或2或6或8所述冷却塔,其特征是低压水喷嘴(13)采用普通喷嘴或直接在喷水管(15)上开圆孔或条形孔喷水。
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